百度CarLife車載端與手機端互聯互通設計與應用

摘要：本文以寶馬用戶的日常實際為基礎，結合實際背景，介紹了在寶馬集團中構建實施百度CarLife車載端與手機端的互聯互通的設計思路、系統架構設計，建立連接、系統測試與可視化界面等方面的展示情況。該系統自上線以來，實現了安卓系統用戶很好的體驗了互聯互通車載系統技術，提高了用戶安全駕駛、車內娛樂體驗。

關鍵詞：互聯互通;建立連接;實時傳送;界面交互;可視化

中圖分類號：TP317? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：1007-9416（2020）04-0000-00

0 引言

現代大型汽車企業，不論是國內還是國際，在對待信息化系統建設上，都遵循著創新的設計。逐步形成了從原有車載環境開始，再通過物理連接，層層推進，迭代開發。寶馬集團隨著企業本身信息化建設的推進與良好的發展，使用戶在車內的信息化體驗越來越方便，對日常生活活動產生了巨大的作用。目前，寶馬在中國提供蘋果CarPlay，但24%的寶馬客戶有安卓手機，不能使用蘋果CarPlay。

因此，如何整合在原有用藍牙連接CarPlay系統中再加入用USB線連接安卓系統的CarLife的互聯互通系統，能夠向安卓用戶提供完整、便捷的車載互聯互通信息，為安卓用戶提供方便有利的信息支撐是目前最迫切的工作任務。所以對百度CarLife APP通過數據線的連接投屏于寶馬機車屏上的互聯有著迫切的需求。

1 設計內容

（1）通過建立寶馬車載端與手機端的百度CarLife的物理連接技術，來提供互聯互通依據，從而幫助用戶實現從手機端投屏于車載端屏幕顯示，脫離手機，方便并安全操作。

（2）完成搭建靈活的系統架構，采用QT信號與槽技術，做到一次開發到處復用的模式。

（3）建立大量數據接口，并利用開源工具完成所需數據從不同系統抽取的問題，從時間和準確性上提供了保障，又節約了項目經費。

（4）完成手機端和車載端的部署。

（5）完成手工數據維護需求。

2 項目設計與實施

2.1項目設計定位與目標

針對寶馬安卓系統用戶而開發，并非大而全的系統，是一站式的，從手機端到車載端的，互聯互通的系統。百度CarLife車載端與手機端的互聯互通系統能使這些用戶，直觀在車載屏幕上操作，預防在駕駛過程中帶來操作手機的危險。從而能夠幫助用戶提高在機車行駛過程中對娛樂系統的整體管控能力。

項目以信息化的形式，通過各種信息技術，將語音、導航、音樂、電話等功能的數據形象化、直觀化顯示在車載端的屏幕上。達到手機端APP投屏于車機端的互聯互通的通信效果。

完全定制化開發，只可以適應寶馬汽車的要求，隨著業務完善可以隨需應變。

2.2項目具體實施

2.2.1需求分析

需求分析階段工作一般主要由以下幾個方面組成：（1）確定對口用戶;（2）走訪相關用戶，并依據現有實例進行展示和講解和討論;（3）用戶根據理解反饋項目所需的內容;（4）整理用戶需求，形成文檔，再交付用戶審核，修改直到最終定稿。

此階段也確定了軟件要實現的具體功能，分為功能性需求、非功能性需求與在設計上的約束三個方面。功能性需求主要體現在軟件要實現手機端與車載端的連接、斷開連接、投屏可觸摸、快速啟動CarLife音樂與導航入口、機車硬件按鈕可控制啟動與斷開CarLife、在CarLife界面啟動音樂、導航、語音等功能。非功能性需求對性能的要求在CarLife運行期間，不能頻繁的自動斷開連接，一小時之內允許一次自動斷開。設計上的約束，必須滿足操作系統為Linux系統。

但實際操作中，需求確定還是會出現一些難題。由于百度CarLife車載端與手機端的互聯互通系統項目的設計定位與服務對象，不難分析出，項目主要參與討論的對口用戶應該是寶馬車主，也就是該功能最終的用戶。但現實出現的問題是用戶對軟件的需求過多且設定時間期限內滿足所以的期望以及用戶需求變更太多。

為了避免以上場景出現，可以從以下幾個方面進行解決：

（1）與客戶講解百度CarLife車載端與手機端的互聯互通系統的特點與重要性。建議在項目開發過程中，項目負責人積極與用戶建立良好的溝通環境，合理的安排項目范圍和進度計劃、預算、人力資源。確定產品需求功能的優先級，在產品交付時確保優先級高的需求滿足用戶。

（2）在確定需求時，定義好項目的范圍，明確指出項目包括哪些功能不包括哪些功能，這樣就能很好的控制范圍，防止出現范圍不受控的情況。這個范圍也可以幫助我們判斷用戶提出新的需求的合理性，新需求是否包含在項目范圍之內。

（3）對需求調研中所提出的要求和問題要在約定好的時間內及時給予明確答復，需要領導小組協調解決的要及時反饋。

經過2個月的討論，最終確定了在連接、語音、導航、音樂、其余模塊的全部內容，項目范圍，以及交付產品需求功能優先級及交付時間。

2.2.2系統架構設計

調研初期，用戶就明確指出，要保證軟件的設計合理與先進性，兼顧常用的輔助功能，實現快捷、方便、簡潔的系統部署和使用，節省投資，降低風險。

為達到用戶的要求，并且不增加項目組成本的前提下，項目組決定采用之前的CarPlay的架構設計作為CarLife系統的架構，因為都是采用大量QT的信號與槽的技術，使做到一次開發到處復用的效果，其效果遠超客戶的預期，得到了客戶的贊揚。系統設計的維護性高，適應性強，可根據當年的客戶需求重新配置。

2.2.3建立連接

百度CarLife車載端與手機端的互聯互通系統的關鍵技術就是建立連接，是項目的核心。車輛能夠建立百度Carlife與手機的連接，使百度Carlife能夠在車內使用，其中連接是否達到技術要求，連接等性能，都會直接影響到客戶的體驗效果。所以說，構建連接體系是否合理是互聯的核心內容。

一般要求：（1）通過移動設備與汽車之間的USB連接，百度Carlife Preparation允許在汽車中使用移動設備;（2）百度Carlife支持Android與IOS手機;（3）百度Carlife車內操作建立連接方式可以通過以下方式完成：

觸摸屏;

-iDrive控制器（包括按鈕和車輪）;

-語音命令（取決于車輛設備）;

-物理按鈕，如ZBE。

通過借鑒CarPlay已有的項目經驗，再與百度CarLife對口業務人員不斷的交流和討論，百度Carlife SDK將集成在寶馬互聯應用程序中。在寶馬車上建立連接使用百度CarLife的前提是，客戶必須在手機端安裝與百度Carlife服務連接的寶馬應用程序，并使用其寶馬帳戶登錄。建立連接之后，再進行連接時會自動連接，不會讓其成為擺設。連接庫的建立，也為后期再進行自定義連接分析功能打下了良好的基礎。

2.2.4實時傳送

在百度CarLife 手機端APP與車機端的互聯互通系統執行過程中，數據的實時傳送是重中之重。兩者在實時傳送數據必須有兩個必要條件：（1）手機端USB正常連接在車機端;（2）百度CarLife APP必須是在運行狀態。

這樣才能保證CarLife在車機端實時傳送得有效性。這就要求系統的在性能上要有所增強，不然很大程度上會影響用戶體驗，所以如何解決這個問題是比較重要的任務。

解決辦法：

（1）手機端CarLife APP實時發送連接心跳包數據，車機端實時檢測手機端心跳包數據，如果在3秒內沒有檢測到手機端心跳包數據，車機端發送檢測數據給手機端，發送三次，如沒有回應，結束發送，并且記錄數據，判斷CarLife連接已斷開;

（2）判斷CarLife連接已斷開后，車機系統會再判斷USB設備是否在連接狀態，如果是在連接狀態，會再自動發起連接CarLife， CarLife會自動連接;

（3）性能指標要達到每小時在用戶沒有自己斷開連接的前提下，允許系統自己斷開的次數控制在每小時自動斷開在一次。

2.2.5界面交互

在項目初期，客戶需要CarLife的互聯系統能夠與原有系統能夠進行隨時隨地的切換應用，并且在播放音樂，導航上要求，如果有一個系統已經在播放音樂或者導航，那么在另外一個系統上如要運行音樂跟導航，那么之前系統上運行的音樂導航會被斷開。進過一系列的討論研究，決定如下：

（1）在原生態系統的多媒體框架里插入運行CarLife音樂的快捷方式按鈕，這樣只要點擊快捷按鈕，就會從原生態系統切換到百度CarLife頁面并且會播放carlife音樂;

（2）在CarLife界面中增加返回到車機的按鈕，點擊按鈕回到車機原生態系統;

（3）在原生態系統的導航框架里增加運行CarLife地圖的快捷方式按鈕，點擊快捷按鈕，就會從原生態系統切換到百度CarLife地圖頁面;

（4）在原生態系統的狀態欄中增加carlife圖標，只要點擊圖標就會切換到carlife系統。

2.2.6界面可視化

百度CarLife車載端與手機端的互聯互通項目直觀上異于其他項目的就是界面的可視化。從展現方式或者是操作方式都與傳統娛樂系統的界面有很大的區別?；ヂ摶ネ椖亢苌俨捎脗鹘y的界面方式來展示，而是通過各種制定的顯示界面來顯示。使客戶更加清晰的脫離枯燥的原始界面，從而使的用戶能得到更好的體驗。界面的可視化，還可以擺脫傳統的思路，從可視化的角度分析查看不同界面間有什么關系，界面背后所隱藏的東西。這些都是原始系統所不具備的優勢。

在實際實施過程中，在頁面設計中，大量采用扁平化設計，使項目外觀和操作上與當下流行的移動端APP應用類似，增加了用戶使用的粘性，降低了使用的難度。

如圖1所示，顯示了百度CarLife正在與車載端連接的畫面。

如圖2所示，顯示了百度CarLife與車載端建立連接之后的內容。

3 結語

百度CarLife車載端與手機端的互聯互通系統基于QT等技術設計了手機端APP與車載端互聯互通，實現了寶馬車載端與百度Carlife APP手機端的互聯互通系統的實施。該設計產品高度整合各業務模塊的關鍵內容，能夠安全快捷的讓用戶體驗互聯駕駛系統。確保安全駕駛。減少手持手機帶來的不安全因素，使用戶更好的感受到互聯帶來的樂趣。

收稿日期：2020-02-10

作者簡介：劉婷（1986—），女，內蒙古呼和浩特人，本科，助理工程師，研究方向：智能物聯網技術應用研究。

Design and Application of Interconnection between Car Terminal and Mobile Terminal of Baidu Carlife

LIU Ting

（Shanghai WINMU Technology Co.， Ltd.，Shanghai? 201702）

Abstract：Based on the daily reality of BMW users， combined with the actual background， this paper introduces the design idea， system architecture design， connection establishment， system test and visual interface of building and implementing the interconnection between Baidu carlife vehicle end and mobile phone end in BMW Group. Since the system was launched， Android users have a good experience of the technology of interconnection and intercommunication vehicle system， which improves the safe driving and entertainment experience of users.

Key words：interconnection;connection establishment;real-time transmission;interface interaction;visualization